содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109 .. 

17.2. Оценка напряженного состояния пород на контуре и расчет устойчивости горизонтальных выработок

Под устойчивостью горных пород понимают их способность сохранять равновесие при обнажении. Устойчивость горной выработки — способность ее сохранять заданные ей размеры и форму в течение всего срока эксплуатаций. При проведении выработки равновесное состояние массива горных пород нарушается, поскольку изменяется первоначальный характер распределения напряжений в массиве: появляются области пониженных напряжений (в кровле и почве выработки) и области повышенных напряжений (в боках) по сравнению с существовавшими в массиве до ее проведения. В кровле выработки вместо сжимающих напряжений, существовавших ранее в массиве, ах или ау, появляются растягивающие напряжения. Повышение и понижение напряжений оценивается через коэффициент концентрации напряжений, под которым понимают отношение величины действующего на контуре выработки напряжения к величине напряжений, существовавших в этой же точке до проведения выработки. Эпюры напряжений на контуре горизонтальной выработки в упругом массиве пород показаны на рис. 17.2. Максимальные вертикальные сжимающие напряжения на горизонтальных площадках в боках выработки

Оценка устойчивости контура незакрепленной выработки выполняется обычно для одноосного напряженного состояния по величине максимальных напряжений в рассматриваемой точке. Такой подход можно считать правомерным, так как в качестве критерия оценки устойчивости применяется запас прочности (устойчивости) пород, который определяют для одноосного напряженного состояния. Запас прочности численно
 

показывает, во сколько раз допускаемые (расчетные) напряжения меньше предела прочности (временного сопротивления^ массива горных пород. Запас прочности вводится для расчета? устойчивости обнажений горных пород в выработке по предельному состоянию, под которым понимают такое состояние, при котором выработка перестает удовлетворять заданным требованиям (находиться без крепи в период эксплуатации). Массив пород, окружающий выработку, находящуюся без крепи, постепенно меняет свои свойства: продолжается
развитие трещин на контуре, что приводит к перераспределению напряжений внутри массива. Изменяются свойства пород под влиянием рудничной атмосферы и сейсмического воздействия взрывов. Поэтому для обеспечения безопасной эксплуатации выработки необходимо учитывать изменчивость нагрузок,, механических свойств и условий работы массива как строительной конструкции. Основными характеристиками нагрузок и воздействий являются их нормативные значения, т. е. значения, близкие к наибольшим нагрузкам и воздействиям при нормальной эксплуатации. Эти нагрузки устанавливаются? Строительными нормами и правилами (СНиП II-6—74). Поскольку все характеристики воздействия и свойства массива количественно оценить трудно, приведем приближенное определение коэффициента запаса прочности для породного массива.

Рис. 17.2. Эпюры напряжений на контуре горизонтальной выработки

содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109 ..